线圈装置的制造方法及线圈装置与流程

本申请要求于2016年3月21日提交到韩国知识产权局的第10-2016-0033199号韩国专利申请的优先权和权益，所述韩国专利申请的全部公开内容出于所有目的通过引用被包含于此。

本公开涉及一种制造线圈装置的方法及线圈装置。

背景技术：

用于无线地发送电力并通过线圈接收无线发送的电力的无线电力传输技术已经应用于诸如智能电话和各种家用电器的各种装置的电池充电器。虽然无线电力传输技术具有广泛的应用，但由于其在诸如电动车辆充电的领域的应用，其可用性和用途在未来会增加。在无线电力传输技术的领域中，为了提高充电效率、延长装置的寿命并且提高电路的性能，已经进行了各种尝试来改进发送和/或接收电力所使用的线圈装置。

技术实现要素：

提供该发明内容以简化的形式介绍构思的选择，以下在具体实施方式中对所述构思进行进一步描述。本发明内容并不意在限定所要求保护的主题的主要特征或必要特征，也不意在用于帮助确定所要求保护的主题的范围。

在一个总的方面中，提供一种制造线圈装置的方法，所述方法包括：通过将铜箔结合到基体层来形成种子层，通过蚀刻所述种子层来去除所述铜箔的一部分以形成图案化的种子层；在所述图案化的种子层上镀覆镀层。

形成所述图案化的种子层的步骤可包括：在铜箔上涂覆干膜；通过曝光和显影去除所述干膜的一部分；进行蚀刻来去除铜箔的已去除了干膜的部分；剥离剩余的干膜。

所述图案化的种子层可形成为使得所述图案化的种子层的两端彼此连接，镀覆镀层的步骤包括通过所述图案化的种子层的连接的端部施加电压。

所述方法可包括将所述图案化的种子层的两端分开。

所述线圈装置可包括第一线圈和第二线圈，第一线圈和第二线圈形成所述图案化的种子层，以使第一线圈的种子层的第一端可连接到第二线圈的种子层的第一端，第一线圈的种子层的第二端可连接到第二线圈的种子层的第二端，镀覆镀层的步骤可包括通过第一线圈的种子层的第一端和第一线圈的种子层的第二端施加电压。

所述方法可包括将第一线圈的种子层的第一端与第二线圈的种子层的第一端分开以及将第一线圈的种子层的第二端与第二线圈的种子层的第二端分开。

所述图案化的种子层可仅包括铜箔，所述镀层仅通过镀覆工艺形成。

通过曝光和显影去除所述干膜的所述部分可包括：响应于使所述干膜曝光，所述干膜的曝光的部分变为光固化聚合物，所述干膜的未曝光的部分成为未固化的单体；响应于将种子层浸入显影溶液中，去除所述干膜的未固化的单体部分。

所述基体层可由具有相对低的导电性的材料形成，所述种子层由具有相对高的导电性的材料形成。

所述铜箔可通过热压工艺结合到基体层。

在另一总的方面中，提供一种线圈装置，所述线圈装置包括：基体层；第一线圈图案，形成在所述基体层的表面上，其中，第一线圈图案包括使用结合到所述基体层的表面的铜箔形成的第一种子层以及通过镀覆形成在第一种子层上的第一镀层。

所述第一种子层可仅包括铜箔，第一镀层仅通过镀覆工艺形成。

第一种子层可形成为使得铜箔的一部分通过蚀刻被去除。

第一线圈图案可在第一线圈图案结合到所述基体层的表面上的宽度最大。

所述线圈装置可包括形成在所述基体层的另一表面上并且连接到第一线圈图案的第二线圈图案，第二线圈图案可包括使用结合到所述基体层的另一表面的铜箔形成的第二种子层以及通过镀覆形成在第二种子层上的第二镀层。

第二种子层可仅包括铜箔，第二镀层可仅通过镀覆工艺形成。

在一个总的方面中，提供一种制造线圈装置的方法，所述方法包括：通过将铜箔结合到基体层的相对表面上来形成第一种子层和第二种子层；通过蚀刻来去除所述铜箔的一部分以形成第一图案化的种子层和第二图案化的种子层；在第一图案化的种子层和第二图案化的种子层上分别镀覆第一镀层和第二镀层。

形成第一图案化的种子层和第二图案化的种子层的步骤可包括：在第一种子层和第二种子层中的每个上涂覆干膜；响应于使用遮蔽部覆盖干膜的涂覆在第一种子层和第二种子层的每个上的一部分，干膜的曝光的部分变为光固化聚合物，干膜的未曝光的部分成为未固化的单体；响应于将第一种子层和第二种子层浸入显影溶液中，去除干膜的在第一种子层和第二种子层中的每个上的未固化的单体部分；进行蚀刻来去除所述铜箔的已去除了干膜的部分；进行剥离，以从第一图案化的种子层和第二图案化的种子层去除剩余的干膜。

所述方法可包括在所述基体层中形成过孔，以连接形成在所述基体层的相对表面上的第一图案化的种子层和第二图案化的种子层。

通过以下具体实施方式、附图和权利要求书，其他特征和方面将是显而易见的。

附图说明

图1是示出包括线圈装置的装置的示例的示图。

图2是示出包括线圈装置的装置的示例的示图。

图3是示出线圈装置的线圈的示例的示图。

图4是示出线圈装置的线圈的示例的示图。

图5是示出线圈装置的线圈的示例的示图。

图6a至图6i是示出制造线圈装置的方法的示例的示图。

图7是示出线圈装置的示例的示图。

图8a至图8i是示出制造线圈装置的方法的示例的示图。

图9是示出线圈装置的示例的示图。

在所有的附图和具体实施方式中，除非另有描述，否则相同的标号将被理解为指示相同的元件、特征和结构。为了清楚、说明及便利起见，这些元件的相对尺寸和描绘可被夸大。

具体实施方式

提供以下具体实施方式以帮助读者获得对这里所描述的方法、设备和/或装置的全面理解。然而，在理解本申请的公开内容后，这里所描述的方法、设备和/或装置的各种变换、修改及等同物将是显而易见的。例如，这里所描述的操作顺序仅仅是示例，且并不局限于这里所阐述的顺序，而是除了必须以特定顺序发生的操作之外，在理解本申请的公开内容后可作出将是显而易见的改变。此外，为了提高清楚性和简洁性，可省略本领域公知的特征的描述。

这里所描述的特征可以以不同的形式实施，并且将不被解释为局限于这里所描述的示例。更确切的说，提供这里所描述的示例仅为了示出实施这里所描述的方法、设备和/或装置的许多可行的方式中的一些方式，所述许多可行的方式中的一些方式在理解本申请的公开内容后将显而易见。

图1是示出包括线圈装置的装置的示例的示图。根据实施例的装置1包括线圈装置10和电源单元20。

在示例中，线圈装置10接收无线发送的电力。在示例中，线圈装置10包括多个线圈，所述多个线圈中的至少一个可接收无线发送的电力。

电源单元20使用由线圈装置10接收的电力存储能量，并且为装置1的每个部分供应电力。在示例中，电源单元20包括电池。

装置1使用电源单元20中储存的能量执行各种操作。在示例中，装置1使用从电源单元20接收的电力在显示装置(未示出)上显示各种信息。在另一示例中，装置1使用从电源单元20接收的电力通过通信模块(未示出)、麦克风(未示出)和扬声器(未示出)来执行移动通信。

图1示出了装置1包括单独的线圈装置10的示例。在其他示例中，在不脱离所描述的说明性示例的精神和范围的情况下，线圈装置10可与装置1一体地形成。例如，线圈装置10的接收线圈可与装置1的壳体形成为一体。在该示例中，装置1的壳体可被设置为线圈装置。

在图1中示出的示例中，线圈装置10和电源单元20被构造为单独的组件。然而，在其他示例中，线圈装置10和电源单元20可被构造为线圈装置10、电源单元20的电池相组合的单个组件。在这种情况下，线圈装置10的接收线圈可与电池的壳体结合为一体。在该示例中，电源单元20的电池的壳体可被设置为线圈装置。

图1示出了移动电话被示出为包括线圈装置10的装置的示例。然而，线圈装置10可应用于无线地接收电力的各种装置。例如，线圈装置10可嵌入各种装置(例如，以智能电话、可穿戴智能装置(诸如，以戒指、手表、眼镜、眼镜类装置，手环、脚环、腰带、项链、耳环、头带、头盔、嵌在衣服中的装置为例)、个人计算机(pc)、膝上型计算机、笔记本电脑、小型笔记本电脑、上网本或超移动pc(umpc)、平板个人计算机(平板)、平板手机、移动互联网设备(mid)、个人数字助理(pda)、企业数字助理(eda)、数码相机、数码摄像机、便携式游戏机、mp3播放器、便携式/个人多媒体播放器(pmp)、手持电子书、超移动个人计算机(umpc)、便携式膝上型pc、全球定位系统(gps)导航、个人导航装置或便携式导航装置(pnd)、手持式游戏机、电子书以及诸如高清电视(hdtv)、光盘播放器、dvd播放器、蓝光播放器、机顶盒、机器人清洁器、家用电器、内容播放器、通信系统、图像处理系统、图形处理系统、其他消费类电子产品/信息技术(ce/it)装置或者与这里所公开的一致的能够无线通信或网络通信的其他任何装置为例)中或与它们进行交互操作。线圈装置10可嵌入智能设备、智能车辆、电动车辆、混合动力车辆、智能家庭环境或智能建筑环境中或与它们进行交互操作。

图2是示出包括线圈装置的装置的示例的示图。在示例中，包括线圈装置的装置1包括电力接收线圈30、电力接收电路40和电池50。

电力接收线圈30接收无线发送的电力。在示例中，当电力接收线圈30周围的磁场由于无线电力传输装置而改变时，电力接收线圈30的两端产生感应电动势。利用以上描述的原理，电力可从无线电力传输装置被无线地传输到包括线圈装置的装置1。例如，电力接收线圈30可使用各种方法来形成，诸如，电力接收线圈30可形成为被包括在装置1的线圈装置(见图1中的标号10)中，电力接收线圈30可与装置1的壳体形成为一体，电力接收线圈30可与电池50的壳体形成为一体。

电力接收电路40对电力接收线圈30的两端的电压进行整流，从而提供充电的电力。例如，电力接收电路40可包括多种电路(诸如，整流器电路、平滑电路和放大器电路)。在示例中，电力接收电路40被包括在装置1的线圈装置(见图1中的标号10)中。在另一示例中，电力接收电路40被包括在电源单元(见图1中的标号20)中。在另一示例中，电力接收电路40形成在装置1中所包括的不同的印刷电路板(未示出)中。在示例中，电力接收电路40向电力接收线圈30发送多种类型的信号，以使多种类型的通信信号可通过电力接收线圈30被发送到无线电力传输装置。

电池50通过输入由电力接收电路40所提供的充电电力来存储能量。电池50也向装置(诸如电力接收电路40)中的多种组件供应电力。在示例中，电池50被包括在装置1的电源单元20中。

在图1和图2所示的非详尽的示例中，线圈装置被设置为接收无线地发送的电力的无线电力接收装置，但在不脱离所描述的说明性示例的精神和范围的情况下，线圈装置可被设置为其他形式。例如，线圈装置可被设置为无线地发送电力的无线电力传输装置。

在下文中，以非详尽的示例为例，将描述其中的线圈装置被设置为接收无线地发送的电力的无线电力接收装置的情况。

图3和图4是示出线圈装置的线圈的示例的示图。

如图3所示，根据实施例的线圈装置的线圈可被设置为矩形螺旋线圈。如图4所示，根据另一实施例的线圈装置的线圈可被设置为圆形螺旋线圈。此外，在不脱离所描述的说明性示例的精神和范围的情况下，根据实施例的线圈装置的线圈可被设置为具有图3和图4中未示出的多种形状的螺旋线圈。

图5是示出沿图3的线a-a’截取的线圈装置的线圈的示例的示图。

如图5所示，根据实施例的线圈装置包括：基体层11、种子层12和镀层15。根据实施例的线圈装置的线圈图案包括种子层12和镀层15。在示例中，基体层11使用具有相对低的导电性的材料形成。例如，基体层11可使用半固化片(ppg，prepreg)形成。在示例中，种子层12可使用具有相对高的导电性的材料形成。例如，种子层12形成为使得铜箔结合到基体层11，并执行蚀刻工艺。在示例中，铜箔通过热压工艺结合到基体层11。在示例中，铜箔被制造为使得其被轧制成具有所需的厚度。镀层15可使用具有相对高的导电性的材料形成。如图5所示，在示例中，镀层15通过电镀方法经由在种子层12的未结合到基体层11的表面上从种子层12生长而形成。

在示例中，基于执行镀覆工艺的次数来确定镀层15的厚度t1。在示例中，镀层15的厚度t1由通过执行一次或两次镀覆工艺而生长的镀层15的厚度而确定。根据执行镀覆工艺的次数，镀层15的厚度t1可在20μm至40μm的范围内。

种子层12的厚度t2通过从线圈的总厚度减去镀层15的厚度t1获得的值而确定。此外，最终产品中可另外考虑线圈之间的距离d1。

如上所述，可通过蚀刻工艺形成种子层12。当通过蚀刻工艺形成种子层12时，由于在各个方向上以相同的速度执行蚀刻工艺，因此种子层12的图案之间的距离d2为图案的厚度t2至少两倍。

在示例中，当线圈的厚度为大约70μm至80μm时，种子层12被制造为具有大约45μm的厚度。种子层12可通过热压工艺和蚀刻工艺而形成。因此，种子层12的图案之间的距离d2可为大约90μm。

镀层15通过镀覆工艺而形成为在种子层12上具有大约25μm的厚度。除了种子层12的结合到基体层11的表面之外，镀层15可在种子层12的所有表面上生长为具有基本相等的厚度。因此，线圈装置的线圈图案的总厚度t1和t2(t1+t2)为大约70μm，图案之间的距离d1可以为大约40μm，即，d2-2×t1(90μm-2×25μm)。

根据需要，可另外执行镀覆工艺，以使镀层15的厚度增加5μm至10μm。在这种情况下，线圈装置的线圈图案的总厚度t1和t2可以为大约75μm至80μm，图案之间的距离d1可以为大约20μm至30μm。

根据实施例的线圈装置的线圈的种子层12可仅包括铜箔，线圈的镀层15可仅通过镀覆工艺形成。图5示出了线圈的结合到基体层11的表面的宽度等于所述表面的相对的表面的宽度。然而，在其他示例中，线圈的结合到基体层11的表面的宽度可大于所述表面的相对的表面的宽度。

另外，图5示出了线圈的截面是矩形。在另一示例中，线圈的截面在拐角处可被倒圆角，以具有类似于拱形的形状。在这种情况下，线圈在结合到基体层11的表面上的宽度最大。

沿着图4的b-b’线截取的截面图(未示出)可与图5中的截面图相同，图5的以上描述也适用于沿着图4的b-b’线截取的截面图并通过引用被包含在此。因此，在此可不再重复以上描述。

图6a至图6i是示出制造线圈装置的方法的示例且示出线圈形成在基板的表面上的示例的示图。

在图6a中，提供铜箔120和基体层110。铜箔120可通过轧制原材料来制造，以具有期望的厚度。

在图6b中，将铜箔120结合到基体层110。在示例中，铜箔120通过热压工艺结合到基体层110。

在图6c中，在铜箔120上涂覆干膜130。在示例中，通过施加确定水平的热和压力将干膜涂覆在图6b中制成的板(诸如覆铜板(ccl))上。在示例中，热和压力的水平可以是预定的。

在图6d中，形成电路，并执行曝光工艺。当执行曝光工艺时，曝光的部分或者图6d中的未包括在遮蔽部140中的部分变为光固化(photocured)聚合物。未曝光的部分或图6d中的遮蔽部140仍为未固化的单体。

在图6e中，执行显影工艺。当将经过图6d中的曝光工艺的板浸渍在显影溶液中时，未曝光的部分中的干膜被去除。通过图6d中的曝光工艺变成光固化聚合物的干膜130-1和130-2被保留。

在图6f中，执行蚀刻工艺。通过化学试剂去除铜箔的暴露部分(即，未包括在覆盖有干膜130-1和130-2的部分中的部分)。在蚀刻工艺之后保留的铜箔120-1和120-2变成线圈的种子层(即，图案化的种子层)。

在图6g中，执行剥离工艺。使用氢氧化钠(naoh)、氢氧化钾(koh)等去除剩余的干膜130-1和130-2。在剥离工艺之后，仅保留线圈的种子层120-1和120-2(即，图案化的种子层)。

在图6h中，执行镀覆工艺。通过镀覆工艺，在线圈的种子层120-1和120-2(即，图案化的种子层)的表面上形成镀层150-1和150-2。

在图6i中，涂覆阻焊剂160。

图7是示出线圈装置的示例的示图。如图7所示，线圈装置包括具有形成在基体层11-1的相应的相对表面上的种子层12-1和12-2以及镀层15-1和15-2的线圈。在示例中，形成在基体层11-1的一个表面上的包括种子层12-1和镀层15-1的线圈图案通过形成在基体层11-1中的过孔(未示出)电连接到形成在基体层11-1的另一个表面上的包括种子层12-2和镀层15-2的线圈图案。

除了线圈图案形成在基体层11-1的相对表面上之外，根据图7中示出的实施例的线圈装置与图5中示出的线圈装置相同。图5的以上描述也适用于图7且通过引用被包含于此。因此，可在此不再重复以上描述。

图8a至图8i是示出制造线圈装置的方法的示例的示图，并且示出了其中的线圈形成在基板的相对表面上的情况。

当线圈形成在基板的相对表面上时，在基体层210的相对表面上执行图6a至图6i的操作。因此，参照图6a至图6i的描述将有助于理解图8a至图8i中的操作。图6a至图6i的以上描述也适用于图8a至图8i，并且通过引用被包含于此。因此，在此不再重复以上描述。

在图8a中，提供铜箔221和222以及基体层210。在图8b中，将铜箔221和222结合到基体层210。在图8c中，在铜箔221和222上分别涂覆干膜231和232。在图8d中，形成电路，并执行曝光工艺。在图8e中，执行显影工艺，在显影工艺之后，变为光固化聚合物的干膜231-1、231-2、232-1和232-2仍被保留。在图8f中，执行蚀刻工艺。在图8g中，执行剥离工艺，从而形成线圈的种子层221-1、221-2、222-1和222-2(即，图案化的种子层)。在图8h中，执行镀覆工艺，从而在线圈的种子层221-1、221-2、222-1和222-2(即，图案化的种子层)的表面上分别形成镀层251-1、251-2、252-1和252-2。在图8i中，涂覆阻焊剂261和262。

图9是示出线圈装置的示例的示图。另外，根据实施例的线圈装置可包括第一线圈31和第二线圈32。

在示例中，第一线圈31接收无线发送地电力或无线地发送电力，第二线圈32发送或接收数据。

在示例中，第一线圈31的两端311和312以及第二线圈32的两端321和322全部设置在线圈装置的一侧上。在示例中，第一线圈31的两端311和312连接到包括整流器的电力接收电路，同时第二线圈32的两端321和322连接到调制或解调数据的电路。

第一线圈31包括种子层和镀层。根据制造根据实施例的线圈装置的方法，当执行镀覆工艺时，可将预定电压施加到第一线圈31的两端311和312。例如，将正电压施加到第一线圈31的一端311，同时可将接地电压(或负电压)施加到第一线圈的另一端312。

按照与第一线圈31相同的方式，第二线圈32可包括种子层和镀层。在示例中，为了执行镀覆工艺，第一线圈31的两端311和312可分别连接到第二线圈32的两端321和322，并且在执行镀覆工艺后可彼此分开。在通过曝光、显影、蚀刻和剥离工艺(见图6d至图6g或图8d至图8g)形成第一线圈31和第二线圈32的每个种子层的情况下，可将第一线圈31的种子层的两端分别连接到第二线圈32的种子层的两端。在执行镀覆工艺(见图6h或图8h)之后，在第一线圈31和第二线圈32中的每个上形成镀层，第一线圈31的两端可分别与第二线圈32的两端分开。

在示例中，当执行镀覆工艺时，将接地电压(或负电压)施加到整个线圈。在这种情况下，为了执行镀覆工艺，第一线圈31的两端311和312(或第一线圈31的两端311和312以及第二线圈32的两端321和322)可彼此连接，并且可在执行镀覆工艺之后彼此分开。在通过曝光、显影、蚀刻和剥离工艺(见图6d至图6g或图8d至图8g)形成的第一线圈31的种子层(或第一线圈31和第二线圈32的每个种子层)的情况下，第一线圈31的种子层的两端(或第一线圈31的种子层的两端和第二线圈32的种子层的两端中的全部)可彼此连接。当执行镀覆工艺(见图6h或图8h)时，可将连接部分接地，或者可将负电压施加到连接部分，以使种子层可具有预定电势(接地电压或负电压)。在执行镀覆工艺(见图6h或图8h)并且在第一线圈31和第二线圈32中的每个中形成镀层之后，第一线圈31的两端(或第一线圈31两端中的每个和第二线圈32的两端中的每个)可彼此分开。

图9示出了线圈装置包括两个线圈的情况，但线圈的数量可根据需要而确定。

如上所述，根据以上描述的实施例，制造线圈装置的方法和线圈装置可减小线圈装置中产生的热量，从而提高充电效率，延长装置的寿命，并且提高电路的性能。

虽然本公开包括具体示例，但在理解本申请的公开内容后将显而易见的是，在不脱离权利要求及其等同物的精神及范围的情况下，可对这些示例作出形式和细节上的各种变化。这里所描述的示例将仅被理解为描述性意义，而非出于限制的目的。每个示例中的特征或方面的描述将被认为是可适用于其他示例中的类似的特征或方面。如果按照不同的顺序执行描述的技术，和/或如果按照不同的形式组合和/或通过其他组件或他们的等同物替换或增添描述的系统、架构、装置或电路中的组件，则可获得合适的结果。因此，本公开的范围并不通过具体实施方式限定而是通过权利要求及其等同物限定，权利要求及其等同物的范围之内的全部变型将被理解为被包括在本公开中。